Các thông số của tiếp điểm đóng cắt của các thiết bị điện

Giải pháp cho tiếp điểm của các thiết bị điện

Trong các thiết bị điện hạ thế, giải pháp tiếp xúc chủ yếu được xác định bởi điều kiện dập tắt hồ quang và chỉ ở điện áp đáng kể (trên 500 V), giá trị của nó mới bắt đầu phụ thuộc vào điện áp giữa các tiếp điểm. Các thí nghiệm cho thấy rằng vòng cung rời khỏi các điểm tiếp xúc ở dung dịch 1 - 2 mm.

Các điều kiện bất lợi nhất để dập tắt hồ quang thu được bằng dòng điện một chiều, động lực của hồ quang lớn đến mức hồ quang chủ động di chuyển và dập tắt ở dung dịch 2 - 5 mm.

Theo các thí nghiệm này, có thể coi rằng với sự có mặt của từ trường để dập tắt hồ quang ở điện áp lên tới 500 V, có thể lấy giá trị giải pháp là 10 - 12 mm đối với dòng điện một chiều, đối với dòng điện xoay chiều , 6 — 7 mm được lấy cho bất kỳ giá trị hiện tại nào. Việc tăng quá mức dung dịch là điều không mong muốn, vì nó dẫn đến sự gia tăng hành trình của các bộ phận tiếp xúc của thiết bị và do đó, làm tăng kích thước của thiết bị.

Sự hiện diện của tiếp điểm cầu với hai lần ngắt giúp giảm hành trình tiếp xúc, đồng thời duy trì giá trị tổng thể của giải pháp. Trong trường hợp này, giải pháp 4 - 5 mm thường được thực hiện cho mỗi lần phá vỡ. Kết quả dập tắt hồ quang đặc biệt tốt thu được khi sử dụng tiếp điểm cầu nối AC. Thông thường, việc giảm dung dịch quá mức (dưới 4 - 5 mm) không được thực hiện, vì các lỗi trong quá trình sản xuất các bộ phận riêng lẻ có thể ảnh hưởng đáng kể đến kích thước của dung dịch. Nếu cần phải có được các giải pháp nhỏ, thì cần phải cung cấp khả năng điều chỉnh của nó, điều này làm phức tạp thiết kế.

Nếu các tiếp điểm hoạt động trong điều kiện có thể bị nhiễm bẩn nặng, thì nên tăng dung dịch.

Thông thường, giải pháp được tăng lên và cho các tiếp điểm mở mạch với độ tự cảm cao, bởi vì tại thời điểm dập tắt hồ quang, quá điện áp đáng kể xảy ra và với một khe hở nhỏ, có thể đánh lửa lại hồ quang. Giải pháp cũng được tăng cường cho các tiếp điểm của thiết bị bảo vệ để tăng độ tin cậy của chúng.

Giải pháp tăng đáng kể khi tăng tần số AC, vì tốc độ tăng điện áp sau khi dập tắt hồ quang là rất cao, khoảng cách giữa các tiếp điểm không có thời gian để khử ion và hồ quang được đánh lửa trở lại.

Độ lớn của giải pháp AC tần số cao thường được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc nhiều vào thiết kế của các tiếp điểm và máng hồ quang. Ở điện áp 500-1000 V, kích thước của dung dịch thường được lấy là 16-25 mm. Các giá trị lớn hơn đề cập đến các tiếp điểm đóng cắt mạch có độ tự cảm cao hơn và dòng điện cao hơn.

Lỗi tiếp điểm của các thiết bị điện

Danh bạ bị mòn trong quá trình hoạt động. Để đảm bảo tiếp xúc đáng tin cậy của chúng trong một thời gian dài, động học của thiết bị điện được thực hiện sao cho các tiếp điểm chạm vào nhau trước khi hệ thống di động (hệ thống di chuyển của các tiếp điểm di động) dừng lại. Tiếp điểm được gắn vào hệ thống chuyển động bằng lò xo. Do đó, sau khi tiếp xúc với tiếp điểm cố định, tiếp điểm di động dừng lại và hệ thống di động di chuyển về phía trước cho đến khi dừng lại, tiếp tục nén lò xo tiếp điểm.

Như vậy, nếu bỏ tiếp điểm cố định ở vị trí đóng của hệ động thì tiếp điểm động sẽ bị dịch chuyển một khoảng nhất định gọi là độ nhúng. Ngâm xác định giới hạn hao mòn của một tiếp điểm cho một số hoạt động nhất định. Tất cả những thứ khác đều như nhau, ngâm sâu hơn mang lại khả năng chống mài mòn cao hơn, tức là. tuổi thọ dài hơn. Nhưng một sự cố lớn hơn thường đòi hỏi một hệ thống đẩy mạnh hơn.

Lực nhấn tiếp điểm — lực nhấn các tiếp điểm tại vị trí tiếp xúc của chúng. Có sự khác biệt giữa lần nhấn ban đầu tại thời điểm tiếp xúc ban đầu của các tiếp điểm, khi độ ngập bằng 0 và lần nhấn cuối cùng khi các tiếp điểm bị hỏng hoàn toàn . Khi các tiếp điểm bị mòn, độ lún giảm và theo đó, lò xo bị nén thêm. Báo chí cuối cùng gần với bản gốc hơn. Do đó, áp suất ban đầu là một trong những thông số chính mà tiếp điểm phải duy trì hoạt động.

Chức năng chính của sự cố là bù lại độ mòn của các tiếp điểm, do đó, mức độ hư hỏng chủ yếu được xác định bởi mức độ hao mòn tối đa của các tiếp điểm, thường được giả định: đối với địa chỉ liên lạc đồng - đối với mỗi điểm tiếp xúc lên đến một nửa độ dày của nó (tổng độ mài mòn là tổng độ dày của một điểm tiếp xúc); đối với các tiếp điểm có chất hàn — Cho đến khi chất hàn mòn hoàn toàn (độ mòn hoàn toàn là tổng độ dày của chất hàn của các tiếp điểm di động và cố định).

Trong trường hợp quá trình mài tiếp xúc, đặc biệt là khi lăn, lượng lao xuống thường lớn hơn nhiều so với độ mài mòn tối đa và được xác định bởi động học của tiếp điểm chuyển động, cung cấp lực lăn và trượt cần thiết. Trong những trường hợp này, để giảm tổng hành trình của tiếp điểm di động, nên đặt trục quay của giá đỡ tiếp điểm di động càng gần bề mặt tiếp xúc càng tốt.

Các giá trị của áp suất tiếp xúc tối thiểu cho phép được xác định bởi các điều kiện để duy trì điện trở tiếp xúc ổn định. Nếu các biện pháp đặc biệt được thực hiện để tiết kiệm điện trở tiếp xúc ổn định, các giá trị của áp suất tiếp xúc tối thiểu có thể giảm. Vì vậy, trong các thiết bị đặc biệt có kích thước nhỏ, vật liệu tiếp xúc không tạo màng oxit và các tiếp điểm được bảo vệ tuyệt đối khỏi bụi, bẩn, ẩm và các tác động bên ngoài khác, áp suất tiếp xúc sẽ giảm.

Áp suất tiếp xúc cuối cùng không đóng vai trò quyết định trong hoạt động của các tiếp điểm và về mặt lý thuyết, độ lớn của nó phải bằng áp suất ban đầu.Tuy nhiên, sự lựa chọn thất bại hầu như luôn liên quan đến việc nén lò xo tiếp xúc và tăng lực của nó; do đó, về mặt cấu trúc, không thể đạt được áp suất tiếp xúc giống nhau — ban đầu và cuối cùng —. Thông thường, áp suất tiếp xúc cuối cùng đối với các tiếp điểm mới vượt quá áp suất ban đầu từ một lần rưỡi đến hai lần.

Kích thước tiếp điểm của các thiết bị điện

Độ dày và chiều rộng của chúng phụ thuộc rất nhiều vào cả thiết kế của kết nối tiếp xúc và thiết kế của thiết bị hồ quang cũng như thiết kế của toàn bộ thiết bị nói chung. Các kích thước này trong các thiết kế khác nhau có thể rất đa dạng và phụ thuộc nhiều vào mục đích của thiết bị.

Cần lưu ý rằng kích thước của các tiếp điểm, thường làm đứt mạch dưới dòng điện và dập tắt hồ quang, nên tăng lên. Dưới tác động của hồ quang bị gián đoạn thường xuyên, các tiếp điểm trở nên rất nóng; sự gia tăng kích thước của chúng, chủ yếu là do công suất nhiệt, giúp giảm sự gia nhiệt này, dẫn đến giảm mài mòn rất rõ rệt và cải thiện các điều kiện để dập tắt hồ quang. Việc tăng công suất nhiệt của các tiếp điểm như vậy có thể được thực hiện không chỉ bằng cách tăng trực tiếp kích thước của chúng mà còn bằng cách dập tắt các còi hồ quang được nối với các tiếp điểm theo cách không chỉ tạo ra kết nối điện mà còn loại bỏ tốt nhiệt từ các tiếp điểm.

Rung động của các tiếp điểm thiết bị điện

Rung tiếp xúc - hiện tượng phục hồi định kỳ và đóng tiếp điểm sau đó dưới tác động của nhiều nguyên nhân.Rung động có thể được giảm bớt khi biên độ của các lần bật lại giảm và dừng lại sau một thời gian, và không được giảm bớt khi hiện tượng rung động có thể tiếp tục bất cứ lúc nào.

Rung tiếp xúc cực kỳ có hại vì dòng điện chạy qua các tiếp điểm và tại thời điểm nảy, một hồ quang xảy ra giữa các tiếp điểm, gây ra sự mài mòn gia tăng và đôi khi hàn các tiếp điểm.

Nguyên nhân của rung động tắt dần xảy ra khi các tiếp điểm được bật là do tác động của tiếp điểm lên tiếp điểm và sự bật lại sau đó của chúng với nhau do tính đàn hồi của vật liệu tiếp xúc - rung động cơ học.

Không thể loại bỏ hoàn toàn các rung động cơ học, nhưng luôn mong muốn giữ cả biên độ của lần nảy đầu tiên và tổng thời gian rung càng nhỏ càng tốt.

Thời gian rung được đặc trưng bởi tỷ lệ khối lượng tiếp xúc với áp suất tiếp xúc ban đầu. Đó là mong muốn có giá trị nhỏ nhất trong mọi trường hợp. Nó có thể được giảm bằng cách giảm khối lượng của tiếp điểm di động và tăng áp suất tiếp xúc ban đầu; tuy nhiên, việc giảm khối lượng sẽ không ảnh hưởng đến việc làm nóng các điểm tiếp xúc.

Thời gian rung khi bật công tắc đặc biệt dài đạt được nếu áp suất tiếp xúc không tăng mạnh so với giá trị thực tại thời điểm tiếp xúc. Điều này xảy ra khi thiết kế và sơ đồ động học của tiếp điểm di động không chính xác, khi sau khi chạm vào các tiếp điểm, áp suất ban đầu chỉ được thiết lập sau khi chọn khoảng hở bản lề.

Cần lưu ý rằng việc tăng quá trình mài, theo quy luật, sẽ làm tăng thời gian rung, do các bề mặt tiếp xúc khi chuyển động tương đối với nhau gặp phải sự không đều và gồ ghề góp phần tạo nên độ nảy của tiếp điểm chuyển động. Điều này có nghĩa là kích thước nhúm nên được chọn ở kích thước tối ưu, thường được xác định theo kinh nghiệm.

Lý do cho sự rung động liên tục của các tiếp điểm xảy ra khi chúng được đóng lại là nỗ lực điện động lực học... Vì các rung động dưới tác động của lực điện động xảy ra ở các giá trị dòng điện cao, nên hồ quang tạo ra rất dữ dội và theo quy luật, các tiếp điểm bị rung như vậy, theo quy luật, chúng được hàn. Vì vậy, loại rung tiếp xúc này là hoàn toàn không thể chấp nhận được.

Để giảm khả năng rung động dưới tác dụng của lực điện động, dòng điện dẫn đến các tiếp điểm thường được chế tạo sao cho lực điện động tác dụng lên tiếp điểm động bù cho lực điện động phát sinh tại các điểm tiếp xúc.

Khi một dòng điện có cường độ như vậy đi qua các tiếp điểm mà nhiệt độ của các điểm tiếp xúc đạt đến nhiệt độ nóng chảy của vật liệu tiếp xúc, lực bám dính xuất hiện giữa chúng và các tiếp điểm được hàn. Các tiếp điểm như vậy được coi là hàn khi lực đảm bảo sự phân kỳ của chúng không thể vượt qua lực bám dính của các tiếp điểm hàn.

Cách đơn giản nhất để ngăn ngừa hàn tiếp xúc là sử dụng vật liệu phù hợp và tăng áp suất tiếp xúc tương ứng.